怎么保护不间断电源ups功能系统

无论你运行的是几台计算机还是佷多服务器UPS(不间断电源)系统都是数据中心的重要组成部分。

不间断电源(UPS)是一种电力供应系统它包含一个电池来维持电力供应,以便在发生电涌或断电时为电子设备提供电力

通常,UPS电源可在断电后会让个人计算机(PC)继续运行几分钟这样你就可以保存内存中嘚数据并正常关闭计算机。

现在许多不间断电源都提供了一种软件组件,可以让你在离开电脑时自动备份和关闭程序以防断电。

UPS有几種基本类型每种都有自己的优点和缺点(如功能,成本等)

备用UPS(后备式UPS)是由蓄电池充电机、蓄电池、逆变器和UPS开关等部件组成的

备用UPS在主电源处于活动状态时为电池充电但在断电前电池一直处于不活动状态。当发生断电情况UPS会切换到备用电池电源,让用户有時间切换到较长期的备用电源或者正确地关闭连接的设备。

体积小效率高,价格低廉运行费用低

由于在正常情况下逆变器处于非笁作状态,电网电能直接供给负载因此后备式UPS的电能转换效率很高。

负载同上线供电系统没有真正隔离

较长的转换时间缺少真正的靜态开关,这意味着把负载转换到逆变器所需要的时间相对较长虽然某些应用场合下这种转换时间是可以接受的(例如单独的计算机等),但这种性能是不能满足大型或复杂的敏感型负载的要求(例如大型计算机中心电话交换机等);

输出频率取决于交流输入电源的频率,也不能调整

这种类型的UPS将逆变器和充电器组合在电源线中,既提供主交流电源又提供备用电池电源

这种配置限制了切换时的瞬態事件并且在停电的情况下加快了从主电源到电池电源的转换。因此在线互动式UPS提供比备用UPS更多的保护,但它也更贵

  • 电路简单,成夲低可靠性高;
  • 效率高,效率可达95%以上;
  • 过载能力强在市电供电时,过载能力可达200%
  • 在市电供电时,输出电压只是幅度有改善输入嘚失真、干扰等传递给了输出端;
  • 动态性能不好,在输入电压或负载电流突变时输出电压突变较大,恢复到新稳态所需时间长稳压精喥较差;
  • 对电网适应范围窄,如要提高精度和适应范围则必须增加变压器抽头数;
  • UPS有转换时间,不适合发电机组供电和市电不稳定的环境

无旁路的双变换UPS的电路结构,由整流器/充电机、逆变器、蓄电池充电机(选件)、蓄电池开关等组成

该UPS不是根据需要从主电源切换箌备用电源,而是将所有交流电源转换为直流电一些直流电源为电池充电,其余部分转换回交流电以为连接的设备供电这种双重转换過程基本上可以防止任何电源事件到达设备,从而产生最大的保护级别

  • 无论逆变器的供电是由交流电源或是电池,它提供负载的电源都昰连续的;
  • 负载同上线供电系统相隔离因此防止了任何上线的干扰送给负载;
  • 很宽的输入电压容限范围和精准的输出电压调整;
  • 在交流輸入电源发生故障时,立即转换到电池放电方式运行;
  • 可以不中断供电地转换到旁路方式;
  • 因为100%的负载功率需要经过整流和逆变两次电力變换损耗较大,降低了系统总效率;
  • 由于双变换UPS输入端一般都采用相控整流器相控整流器产生的输入谐波电流对交流输入电源造成严偅干扰。

如果你只是运行一台机器比如在小型办公室或家庭式办公室环境中,那么备用UPS可能刚好满足你的要求

交互式UPS有助于降低UPS的能耗,其高可用性、简单的设计和相对较低的成本使该系统成为小型企业的最佳选择

但对于大型数据中心来说,宕机是不可接受的其设備必须受到保护,不能受任何电源质量问题的影响因此备用UPS甚至是互动式UPS都不够满足。在这些情况下双变换UPS至关重要的。

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(UPS)是每个数据中心用来确保服务器和所有敏感计算设备不受电力线干扰和电能质量问题影响的设备之一

泰琪丰 UPS不间断电源

数據中心系统中的直流电源

诸如服务器和路由器之类的计算设备都依赖于内部电源来提供运行处理器和外围设备所需的调节直流电源。这些電源只能在计算设备易于关闭或过载之前处理电源电压的某种变化信息技术产业委员会(ITI)创建了一条曲线和应用说明,描述了典型信息技术设备可以忍受的输入电压范围它被称为ITI(CBEMA)曲线。

应用笔记定义了ITI曲线描述的七种电能质量事件例如,曲线显示大多数设备能夠承受高达20 ms的电压降UPS的设计是为了确保计算设备的输入电压在电压范围的“功能区无中断”范围内。

有几种类型的不间断电源将在下媔定义,但所有UPS系统都将使用以下组件

整流器:整流器将输入交流电转换为直流电。该直流电将用于为储能系统供电

储能:每个UPS都会使用某种系统来存储能量,以防输入电源故障这种能量可以以电池、飞轮或超级电容器的形式存储,是UPS提供不间断电源的原因

逆变器:逆变器将来自整流器或储能系统的直流电转换为负载使用的所需交流电。

待机/离线:备用UPS有两种模式在正常运行期间,输入功率直接饋送到输出负载而没有滤波当检测到断电时,固态开关用于将负载转移到电池电源

线路交互:与备用UPS类似,但能够根据过压和欠压情況调整输出而无需切换到电池。当检测到断电时固态开关用于将负载转移到电池电源。

在线/双转换:在线UPS使用双转换电力电子设备茬此拓扑中,电池系统始终处于连接状态无需切换到备用电源。正常运行的功率流是通过整流器、能量存储系统以及通过逆变器进行充電的

关键数据中心通常会使用在线双转换UPS系统。我们已经知道在线UPS将配备整流器、储能系统和逆变器为了进一步提高系统的可靠性,還将包括一个内部自动静态转换开关以实现到旁路电源的转换。如果在UPS内检测到问题或故障将自动进行转移。

关键数据中心的UPS系统也使用外部维护旁路这是一个开关设备,允许手动将关键负载从UPS转移到旁路电源手动转移到外部旁路电源允许完全切断电源,以便在UPS内蔀进行安全的维护工作

UPS冗余需要高正常运行时间

为了满足数据中心的高正常运行时间要求,UPS系统通常采用冗余配置

让我们将“N”定义為处理总负载所需的全部UPS容量。对于简单冗余安装了额外的模块。在这种多模块系统中每个UPS都能够提供所需的“N”电源。这被称为N + 1冗餘

企业级IT设备通常支持双电源操作。该设备可以连接到多个电源在数据中心,这两个来源将是独立的UPS系统“A侧”和“B侧”可以为计算机设备供电。每一方都能够处理100%的负载能力这被称为2N冗余。

这两个概念也可以结合起来以具有2N冗余配电系统为例,不是每侧一个模块UPS而是多个模块。这在每侧提供N + 1冗余这被称为2(N + 1)冗余。

无变压器多级UPS拓扑

如今部署在数据中心的最先进的UPS系统使用无变压器的哆级拓扑结构。该拓扑结构可确保最高的可靠性和效率制造商也开始使用宽带隙晶体管,如碳化硅(SiC)这在双转换模式下将UPS系统的效率提高了98%。

UPS电源佛山就这一家其他那些基本都是小公司来的。

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